چکیده:
همه اشیایی که دمای آنها بالای صفر مطلق (273- درجه سلسیوس) است از خود انرژی ساطع میکنند. مقدار انرژی ساطعشده از جسم به دمای آن بستگی دارد و بر پایه قانون استفان بولتزمن میتوان آن را اندازه‌گیری کرد. بیشینه انتشار این انرژی در طولموج معینی است که قانون پلانک آن را مشخص میکند. با توجه به دمای سطحی، خورشید بیشینه انرژی خود را در طولموج 48/0 میکرون یعنی در میانه امواج مرئی ساطع میکند درحالی‌که زمین بیشینه انرژی خود را در طولموج 10 میکرون ساطع میکند. این تابش که از 3 میکرون آغاز و تا 100 میکرون (فروسرخ) ادامه دارد، به نام تابش زمین‌تاب (Outgoing Longwave Radiation) شناخته شده است. اندازه‌گیری تابش زمین‌تاب برای شناخت توازن انرژی و فرایندهای دمایی زمین بسیار با‌اهمیت است. با توجه به‌دشواری اندازه‌گیری این تابش، به‌کارگیری دادههای سنجش‌ازدور میتواند در شناخت تغییرات زمانی و مکانی آن کمک مؤثری کند؛ ازاینرو، هدف از پژوهش کنونی، بررسی تغییرات زمانی و مکانی تابش زمین‌تاب ایران به کمک دادههای مرکز ملی هوا و اقیانوسشناسی ایالات‌متحده آمریکا (NOAA) است. در این پژوهش، نخست دادههای میانگین روزانه تابشِ زمین‌تاب در بازه زمانی 1/1/1367 تا 29/12/1396 خورشیدی به مدت 10957 روز با تفکیک مکانی یک درجه قوسی از پایگاه ثبت دادههای آب و هوایی برداشت شد. بر مبنای نزدیک به 700 میلیون یاخته، میانگین فصلی تابش زمین‌تاب ایران در هرسال محاسبه شد و برای هر فصل، یک آرایه مکان- زمان در ابعاد 30×154 به دست آمد که سطرهای آن، مکان (یاختهها) و ستونها، زمان (فصل) را نشان میدهد. سپس برای هر فصل از سال، آزمون ناپارامتری من- کندال در سطح اطمینان 90 درصد برای هر یاخته جداگانه محاسبه شد. یافتهها نشان داد که در فصول مختلف سال در ایران روند منفی مشاهده نمیشود و تنها در فصل زمستان گستره زیادی از ایران روند مثبت دارد؛ بنابراین، تابش زمین‌تاب در دیگر فصول سال روندی را نشان نمیدهد. روند مثبت تابش زمین‌تاب در فصل زمستان به دلیل کاهش ابرناکی و برف در طول دوره موردمطالعه است. همچنین در این پژوهش، میانگین بلندمدت فصلی تابش زمین‌تاب ایرانزمین نیز رسم شد. یافتههای بلندمدت فصلی نشان داد که تابش زمین‌تاب، گذشته از عرض جغرافیایی، از پیکربندی زمین نیز پیروی میکند به‌طوری‌که بیشترین تابش زمین‌تاب در عرضهای پایین و هموار (بهویژه فصل تابستان) و کمترین آن، در عرضهای بالا و ناهموار (بهویژه فصل زمستان) دیده میشود.
چکیده انگلیسی:
All objects whose temperature exceeds absolute zero (-273°C) can emit energy. The amount of energy emitted from the objects depends on their temperature and can be measured according to Stephan-Boltzmann's law. The maximum emission of this energy is at a certain wavelength defined by Planck's law. Regarding the surface temperature of the sun, it emits maximum energy at a wavelength of 0.48 microns, in the middle of visible waves, while the Earth emits its maximum energy at 10 microns (infrared) wavelengths. This radiation which starts from 3 microns and continues to 100 microns (infrared), is known as Outgoing Long Radiation (OLR). Measuring this radiation is very important for understanding the energy balance and the temperature of the Earth. Because of the difficulties in measuring this radiation, the use of remote sensing data can effectively help in understanding the tempo-spatial variations of OLR. The purpose of this study is to estimate the seasonal trend of Iran’s outgoing longwave radiation by using National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) satellites. In this study, the daily mean outgoing longwave radiation data for the period 1988/3/21 to 2018/3/20, with 1° spatial coverage, was extracted on a global scale from the United States Climate Data Record (CDR) database. Then, based on nearly 700 million pixels, the seasonal mean of Iran’s outgoing longwave radiation was calculated for each year, and a time-space matrix was obtained with dimensions of 154*30, for each season. The rows of the matrix are locations (pixels) and the columns are the time (season). For each season of the year, the non-parametric test of Mann-Kendall was calculated at a confidence level of %90 for each individual pixel. The results showed that there was no negative trend in different seasons in Iran, and only in winter, Iran's territory has an extensive positive trend. Hence, the outgoing longwave radiation does not show trends in other seasons of the year. The positive trend of the outgoing longwave radiation during winter is due to cloudiness and snow in most of Iran. Also, in this study, the long-term mean outgoing longwave radiation pattern of Iran was calculated for each season, separately. Findings of the long-term mean of the seasons showed that outgoing longwave radiation depends on latitude and topography of the earth. So, the highest outgoing longwave radiation is seen in low and flat latitudes (especially in summer) and the lowest one is seen in high and uneven latitudes(especially in winter).
خبرنامه
برای ثبت نام در خبرنامه و دریافت خبرنامه ایمیل خود را وارد نمایید.
